JPH04267223A - Ferroelectric liquid crystal element - Google Patents

Ferroelectric liquid crystal element

Info

Publication number
JPH04267223A
JPH04267223A JP2881891A JP2881891A JPH04267223A JP H04267223 A JPH04267223 A JP H04267223A JP 2881891 A JP2881891 A JP 2881891A JP 2881891 A JP2881891 A JP 2881891A JP H04267223 A JPH04267223 A JP H04267223A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
ferroelectric liquid
orientation
formula
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2881891A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuhiro Kouden
充浩 向殿
Keiko Taniguchi
谷口 継子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2881891A priority Critical patent/JPH04267223A/en
Publication of JPH04267223A publication Critical patent/JPH04267223A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To obtain a ferroelectric liquid crystal element having a large capacity and a high contrast by interposing ferroelectric liquid crystal formed of a specific compound between substrates, and by specifying the structure thereof. CONSTITUTION:Each of a pair of insulation substrates is formed thereon with an electrode, an insulating film and an orientating film. Rubbing and orientation are carried out in the same direction for the pair of insulation substrates, liquid crystal moleculars having a pretilt angle of greater than 8 deg. at the interface between the liquid crystal and the orientating film. The liquid crystal phase to be driven is a killer smetic C-phase in which a smetic layer has a chevron structure in which the layer bends, and the direction of the rubbing and orientation process is reverse to the layer bending direction in a drive temperature range. Further, the orientating condition of the ferroelectric liquid crystal is uniform and is made of more than 95wt.% of a compound given by a formula.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、強誘電性液晶表示素子
に関する。さらに詳しくは、本発明はコントラストの高
いマトリクス型大容量強誘電性液晶素子とその駆動方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a ferroelectric liquid crystal display element. More specifically, the present invention relates to a matrix-type large-capacity ferroelectric liquid crystal element with high contrast and a method for driving the same.

【0002】0002

【従来の技術】現在、液晶表示素子は時計、電卓はもと
より、ワープロ、パソコンなどのOA機器、ポケットテ
レビ、など幅広い分野において用いられているが、一般
に広く用いられている液晶表示素子はネマチック相を利
用したものである。
[Prior Art] Currently, liquid crystal display elements are used in a wide range of fields such as watches, calculators, office automation equipment such as word processors and personal computers, and pocket televisions. This is what was used.

【0003】ネマティック液晶を用いた液晶表示装置と
しては、ツィステッドネマティック型(Twisted
 Nematic TN 型)液晶表示装置、スーパー
ツイステッド型(Supertwisted Bire
frengence Efect、SBE 型)液晶表
示装置などがある。
[0003] As a liquid crystal display device using nematic liquid crystal, twisted nematic type (Twisted nematic type) is used.
Nematic TN type) liquid crystal display device, Supertwisted type (Supertwisted Bire)
frequency effect, SBE type) liquid crystal display devices.

【0004】しかしながら、ツイステッドネマティック
型液晶表示素子では、走査線数の増加とともに駆動マー
ジンが狭くなり、十分なコントラストが得られなくなる
という欠点が存在するため、大容量の表示素子を作るこ
とは困難である。このTN型液晶表示素子を改良するた
めスーパーツイステッドネマチック(STN)型液晶表
示素子、ダブルレイヤースーパーツイステッドネマチッ
ク(DSTN)型液晶表示素子が開発されているが、ラ
イン数の増加と共にコントラスト、応答速度が低下する
ので、現状では800×1024ライン程度の表示容量
が限界である。
However, twisted nematic liquid crystal display elements have the drawback that as the number of scanning lines increases, the drive margin becomes narrower and sufficient contrast cannot be obtained, making it difficult to produce large-capacity display elements. be. Super twisted nematic (STN) type liquid crystal display elements and double layer super twisted nematic (DSTN) type liquid crystal display elements have been developed to improve this TN type liquid crystal display element, but as the number of lines increases, contrast and response speed deteriorate. As a result, the display capacity is currently limited to about 800×1024 lines.

【0005】一方、基板上に薄膜トランジスタ(TFT
)を配列したアクティブマトリックス方式の液晶表示素
子も開発され、1000×1000ライン等の大容量表
示が可能になったが、製造プロセスが長く、歩留りの低
下も生じやすく、製造コストが非常に高くなるという欠
点を有している。またこの方式は、半導体の移動度によ
る制約などから、2000×2000ラインなどの大容
量表示素子を作製することは困難と考えられている。
On the other hand, thin film transistors (TFTs) are formed on the substrate.
) has also been developed, making it possible to display large-capacity displays such as 1,000 x 1,000 lines, but the manufacturing process is long, yields are likely to drop, and manufacturing costs are extremely high. It has the following drawbacks. Furthermore, this method is considered difficult to fabricate a large capacity display element such as 2000×2000 lines due to restrictions due to the mobility of the semiconductor.

【0006】しかしながら、世の中における表示装置に
対する要求はますます高解像度の方向に向かっており、
とくに、DTP(Desk Top Publishi
ng),EWS(Engineering Work 
Station)などの分野ではWYSIWIG (W
hat you see is what you g
et)という概念がさかんに強調されている。これは、
プリントアウトされるものと同一のものを表示装置に表
示させようという概念である。現在のレーザープリンタ
の解像度は400DPI(400dot/inch)程
度であるので、WYSIWYGの概念を実現するために
は少なくともA4サイズ以上で、2000×2000以
上の解像度を有する表示装置が求められる。
[0006] However, the demand for display devices in the world is moving toward higher resolution.
In particular, DTP (Desk Top Publishing)
ng), EWS (Engineering Work
WYSIWIG (W
what you see is what you see
The concept of ``et'' is being emphasized. this is,
The concept is to display the same thing as what is printed out on the display device. The resolution of current laser printers is about 400 DPI (400 dots/inch), so in order to realize the WYSIWYG concept, a display device that is at least A4 size or larger and has a resolution of 2000 x 2000 or more is required.

【0007】先に述べたように、従来のネマチック相を
利用した液晶表示装置では2000×2000以上の解
像度を実現するのは困難なわけであるが、これに対して
、2000×2000ライン以上の表示容量を有する液
晶素子として有望視されているのが強誘電性液晶表示素
子(Appl. Phys. Lett., 36, 
899 (1980);特開昭56−107216号公
報;米国特許第4367924号)である。この液晶表
示素子は、液晶分子の誘電異方性を利用する電界効果型
の前記ネマチック液晶表示装置とは異なり、強誘電性液
晶の自発分極の極性と電界の極性とが整合するように分
子がスイッチングする液晶表示素子である。
As mentioned earlier, it is difficult to achieve a resolution of 2000 x 2000 or more with conventional liquid crystal display devices using a nematic phase; Ferroelectric liquid crystal display elements (Appl. Phys. Lett., 36,
899 (1980); JP-A-56-107216; US Pat. No. 4,367,924). This liquid crystal display element differs from the above-mentioned field effect type nematic liquid crystal display device that utilizes the dielectric anisotropy of liquid crystal molecules. It is a switching liquid crystal display element.

【0008】この表示方法はカイラルスメクチックC相
、カイラルスメクチックI相,カイラルスメクチックF
相などの強誘電性液晶相を利用するものである。この強
誘電性液晶素子においては、強誘電性液晶をセルギャッ
プの薄いセルに注入すると、界面の影響を受けて強誘電
性液晶の螺旋構造がほどけ、液晶分子がスメクチック層
法線にたいして傾き角θだけ傾いて安定する領域と、逆
方向に −θだけ傾いて安定する領域とが混在し、双安
定性を有する。この強誘電性液晶素子に電圧を印加する
と、液晶分子とその自発分極の向きを一様に揃えること
ができ、印加する電圧の極性を切り替えることによって
液晶分子の配向をある一定の状態から別の一定の状態へ
と切り替えるスイッチングが可能となる。このスイッチ
ングに伴い、セル内の強誘電性液晶では、複屈折光が変
化するので2つの偏光子間に上記強誘電性液晶素子を挟
むことによって、透過光を制御することができる。さら
に、電圧の印加を停止しても液晶分子の配向は、界面の
配向規制力によって電圧印加停止前の状態に維持される
ので、メモリ効果も得ることができる。また、スイッチ
ング駆動に必要な時間は、液晶の自発分極と電界が直接
作用するためにツイステッドネマティック型液晶表示装
置の1/1000以下という高速応答性が可能である。
This display method uses chiral smectic C phase, chiral smectic I phase, and chiral smectic F phase.
This method utilizes a ferroelectric liquid crystal phase such as a ferroelectric liquid crystal phase. In this ferroelectric liquid crystal device, when ferroelectric liquid crystal is injected into a cell with a thin cell gap, the helical structure of the ferroelectric liquid crystal unravels under the influence of the interface, and the liquid crystal molecules are tilted at an angle θ with respect to the normal to the smectic layer. There is a coexistence of a region that is stable when tilted by -θ and a region that is stable when tilted by -θ in the opposite direction, and has bistability. When a voltage is applied to this ferroelectric liquid crystal element, the orientation of the liquid crystal molecules and their spontaneous polarization can be uniformly aligned, and by switching the polarity of the applied voltage, the orientation of the liquid crystal molecules can be changed from one certain state to another. Switching to a certain state becomes possible. With this switching, birefringent light changes in the ferroelectric liquid crystal in the cell, so by sandwiching the ferroelectric liquid crystal element between two polarizers, transmitted light can be controlled. Furthermore, even if the voltage application is stopped, the orientation of the liquid crystal molecules is maintained in the state before the voltage application was stopped due to the alignment regulating force of the interface, so that a memory effect can also be obtained. In addition, the time required for switching drive is 1/1000 or less of that of a twisted nematic liquid crystal display device, which enables high-speed response because the spontaneous polarization of the liquid crystal and the electric field act directly.

【0009】以上のようにこの強誘電性液晶素子の特徴
としては双安定性、メモリー性、高速応答性などを挙げ
ることができる。そこで、この強誘電性液晶を利用して
マルチプレックス駆動方式による走査線の数が多い高解
像度の液晶表示装置を構成すること可能であり、また薄
膜トランジスタなどのアクティブ素子を必要としないこ
とから、製造コストも上がらないという利点を有する。 加えて、強誘電性液晶素子は視角が広いという長所も兼
ね備えており、WYSIWIG (What you 
see is what you get.)の概念を
実現する大容量表示用の素子として大いに有望視されて
いる。
As described above, the characteristics of this ferroelectric liquid crystal element include bistability, memory performance, and high-speed response. Therefore, using this ferroelectric liquid crystal, it is possible to construct a high-resolution liquid crystal display device with a large number of scanning lines using a multiplex drive method, and since it does not require active elements such as thin film transistors, manufacturing is possible. It has the advantage that the cost does not increase. In addition, ferroelectric liquid crystal elements also have the advantage of wide viewing angles, making WYSIWIG (What you
see is what you get. ) is seen as a highly promising device for large-capacity display.

【0010】0010

【発明が解決しようとする課題】強誘電性液晶素子は上
記のような長所を有しているが、1000×1000本
以上の走査線を有する大容量表示素子においてフリッカ
のない高コントラストの表示を行おうとすると次のよう
な問題点が生じてくる。
[Problems to be Solved by the Invention] Ferroelectric liquid crystal elements have the above-mentioned advantages, but it is difficult to achieve flicker-free, high-contrast display in large-capacity display elements having 1000 x 1000 or more scanning lines. If you try to do so, the following problems will arise.

【0011】すなわち、フリッカのない表示を行うため
の一つの手法は16.7msec(60Hz)以内に1
画面を書き換えることであるが、この場合には強誘電性
液晶材料に非常に速い応答速度が要求される。例えば、
走査線が1000本の表示素子の場合、次の式から分か
るように8.4μsecという高速応答が要求される。
[0011] That is, one method for achieving flicker-free display is to
In this case, the ferroelectric liquid crystal material is required to have an extremely fast response speed. for example,
In the case of a display element with 1000 scanning lines, a high-speed response of 8.4 μsec is required, as can be seen from the following equation.

【0012】16.7(msec)÷1000÷2=8
.4μsec(ここで、2で割っているのは、強誘電性
液晶の場合、書き込みに最低2パスル必要だからである
。)
[0012] 16.7 (msec) ÷ 1000 ÷ 2 = 8
.. 4 μsec (Here, it is divided by 2 because in the case of ferroelectric liquid crystal, at least 2 pulses are required for writing.)

【0013】このためにこれまでの強誘電性液晶材
料の研究開発においては、高速応答性の実現が大きな目
標となってきたわけである。これまでの研究で、応答速
度を向上させるには、スメクチックC相を示す低粘性の
ノンカイラル液晶組成物に、大きな自発分極を有するカ
イラル化合物を添加して強誘電性液晶組成物を作成する
のが好ましいことが分かってきた。このため、非常に大
きな自発分極を有する光学活性化合物の開発に多くの努
力がなされてきたし(例えば、第16回液晶討論会, 
1K101, 1K102, 1K111, 1K11
2, 1K114, 1K115, 1K116, 1
K117, 1K119, 3K106, (1990
),)、一方、ノンカイラル液晶組成物においても、ピ
リミジン系化合物が粘度が低く好ましいなどの知見(例
えば;大西,他,National Technica
l Report,33,35 (1987).)が得
られて来た。
[0013] For this reason, in the research and development of ferroelectric liquid crystal materials to date, the realization of high-speed response has been a major goal. Previous research has shown that in order to improve response speed, it is possible to create a ferroelectric liquid crystal composition by adding a chiral compound with large spontaneous polarization to a low-viscosity non-chiral liquid crystal composition that exhibits a smectic C phase. I've found it to be good. For this reason, many efforts have been made to develop optically active compounds with extremely large spontaneous polarization (for example, at the 16th Liquid Crystal Symposium,
1K101, 1K102, 1K111, 1K11
2, 1K114, 1K115, 1K116, 1
K117, 1K119, 3K106, (1990
), ), On the other hand, also in non-chiral liquid crystal compositions, there is knowledge that pyrimidine compounds are preferable due to their low viscosity (for example; Onishi et al., National Technica
l Report, 33, 35 (1987). ) was obtained.

【0014】しかしながら、強誘電性液晶材料の改良に
よって,求められる応答速度を実現するのは現状では決
して容易ではない。しかも、より大容量の表示素子を作
成する場合には、応答速度をさらに速くしなければなら
ないということを考え合わせると、液晶材料の高速化に
よって大容量化を図るのはかなり困難であることが容易
に想像できる。
However, it is currently not easy to achieve the required response speed by improving ferroelectric liquid crystal materials. Furthermore, if we take into account that in order to create a display element with a larger capacity, the response speed must be further increased, it becomes quite difficult to increase the capacity by increasing the speed of the liquid crystal material. It's easy to imagine.

【0015】このような問題点を解決するための有力な
手法として、部分書き換えと呼ばれる手法(神辺,電子
情報通信学会専門講習会講演論文集「オプトエレクトロ
ニクス」−液晶表示と関連材料−,1990年1月, 
p18〜26)が提案されている。この手法は画面を書
き換える必要のあるところだけアクセスする手法である
。これにより、グラフィックスを表示する上で高速性を
要求されるマウスの移動などに追随できる表示素子が可
能となる。
[0015] As a powerful method for solving such problems, a method called partial rewriting (Kanbe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Special Seminar Proceedings "Optoelectronics" - Liquid Crystal Displays and Related Materials -, 1990) January,
p18-26) are proposed. This method accesses only the parts of the screen that need to be rewritten. This enables a display element that can follow movements of a mouse, etc., which require high speed when displaying graphics.

【0016】しかしながら、この部分書き換え法を用い
てフリッカのない表示を得ようとする場合、書き換えを
行わない画素にも書き込み電圧の1/3のバイアス電圧
が印加される(以下、この駆動法を1/3バイアス駆動
法と呼ぶ)。
However, when attempting to obtain a flicker-free display using this partial rewriting method, a bias voltage of 1/3 of the writing voltage is applied to pixels that are not to be rewritten (hereinafter, this driving method will be described). (referred to as 1/3 bias drive method).

【0017】図1は特開昭64−59389において提
案されている1/3バイアス駆動法の一例である。すな
わち、図2に示すように互いに交差する方向に配列した
複数の走査電極Lと複数の信号電極Sとの間に強誘電性
液晶を介在させ、走査電極Lと信号電極Sが交差する部
分の強誘電性液晶を画素とし、信号電極Sには表示デー
タに対応する波形の信号電圧を印加し、走査電極Lには
その電極上の画素の表示状態を書き換えることのできる
波形の選択電圧を線順次で印加する駆動法において、図
1(1)に示す波形は走査電極Lに印加され、その走査
電極L上の画素のメモリ状態つまり表示されている輝度
の状態を書き換えることのできる選択電圧Aの波形であ
り、図1(2)に示す波形は走査電極Lに印加されてい
るが、その走査電極L上の画素のメモリ状態つまり表示
されている輝度の状態を書き換えることのできない非選
択電圧Bの波形である。図1(3)に示す波形は画素を
「明」の輝度状態に書き換えるときに信号電極Sに印加
される書き換え明電圧Cの波形であり、図1(4)に示
す波形は画素を「暗」の輝度状態に書き換えるときに信
号電極Sに印加される書き換え暗電圧Dの波形であり、
図1(5)に示す波形は画素を表示状態を書き換えない
ときに信号電極Sに印加される非書き換え電圧Gの波形
である。図1(6)〜(11)は画素Pijにかかる電
圧の波形を示し、そのうち、図1(6)の波形A−Cは
走査電極Liに選択電圧Aが印加され、信号電極Sjに
書き換え明電圧Cが印加されたときの波形を示し、図1
(7)の波形A−Dは走査電極Liに選択電圧Aが印加
され、信号電極Sjに書き換え暗電圧Dが印加されたと
きの波形を示し、図1(8)の波形A−Gは走査電極L
iに選択電圧Aが印加され、信号電極Sjに非書き換え
電圧Gが印加されたときの波形を示し、図1(9)の波
形B−Cは走査電極Liに非選択電圧Bが印加され、信
号電極Sjに書き換え明電圧Cが印加されたときの波形
を示し、図1(10)の波形B−Dは走査電極Liに非
選択電圧Bが印加され、信号電極Sjに書き換え暗電圧
Dが印加されたときの波形を示し、図1(10)の波形
B−Gは走査電極Liに非選択電圧Bが印加され、信号
電極Sjに非書き換え電圧Gが印加されたときの波形を
示す。それゆえ、表示内容が「暗」→「明」に書き換え
る画素には図1(6)の電圧波形が画素に印加され、表
示内容が「明」→「暗」に書き換える画素には図1(7
)の電圧波形が画素に印加され、それ以外の画素には図
1(8)、(9)、(10)、(11)のうちのいずれ
かの電圧波形が印加されることになる。さて、ここで、
図1(6)および(7)の波形では、3VDまたは−3
VDの電圧がかかるが、(8),(9),(10),(
11)ではその1/3のVDまたは−VDの電圧が印加
される。このような波形を用いることにより、表示内容
を書き換えないときの波形(8)、(9)、(10)、
(11)の間で電圧の波高値差をなくすことができ、フ
リッカの生じない表示が得られる。
FIG. 1 shows an example of the 1/3 bias driving method proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 64-59389. That is, as shown in FIG. 2, a ferroelectric liquid crystal is interposed between a plurality of scanning electrodes L and a plurality of signal electrodes S arranged in directions that intersect with each other. A ferroelectric liquid crystal is used as a pixel, a signal voltage with a waveform corresponding to display data is applied to the signal electrode S, and a selection voltage with a waveform that can rewrite the display state of the pixel on the electrode is applied to the scanning electrode L. In the sequential application driving method, the waveform shown in FIG. 1 (1) is applied to the scanning electrode L, and a selection voltage A is applied to the scanning electrode L to rewrite the memory state of the pixel on the scanning electrode L, that is, the displayed brightness state. The waveform shown in FIG. 1 (2) is applied to the scanning electrode L, but it is a non-selection voltage that cannot rewrite the memory state of the pixel on the scanning electrode L, that is, the displayed brightness state. This is the waveform of B. The waveform shown in FIG. 1 (3) is the waveform of the rewrite bright voltage C applied to the signal electrode S when rewriting the pixel to the "bright" luminance state, and the waveform shown in FIG. '' is the waveform of the rewrite dark voltage D applied to the signal electrode S when rewriting to the brightness state of
The waveform shown in FIG. 1(5) is the waveform of the non-rewriting voltage G applied to the signal electrode S when the display state of the pixel is not rewritten. 1 (6) to (11) show the waveforms of the voltage applied to the pixel Pij, among which waveforms A to C in FIG. Figure 1 shows the waveform when voltage C is applied.
Waveforms A-D in (7) show the waveforms when selection voltage A is applied to the scanning electrode Li and rewriting dark voltage D is applied to the signal electrode Sj, and waveforms A-G in FIG. Electrode L
The waveforms shown are when the selection voltage A is applied to the signal electrode Sj and the non-rewriting voltage G is applied to the signal electrode Sj, and the waveform B-C in FIG. The waveform B-D in FIG. 1 (10) shows the waveform when the rewriting bright voltage C is applied to the signal electrode Sj, and the waveform B-D in FIG. Waveforms BG in FIG. 1 (10) show waveforms when non-selection voltage B is applied to scan electrode Li and non-rewriting voltage G is applied to signal electrode Sj. Therefore, the voltage waveform shown in Figure 1 (6) is applied to the pixel whose display content is rewritten from "dark" to "bright", and the voltage waveform shown in Figure 1 (6) is applied to the pixel whose display content is rewritten from "bright" to "dark". 7
) is applied to the pixel, and any voltage waveform of FIG. 1 (8), (9), (10), or (11) is applied to the other pixels. Well, here,
In the waveforms of Figures 1 (6) and (7), 3VD or -3
Although the VD voltage is applied, (8), (9), (10), (
11), a voltage of 1/3 VD or -VD is applied. By using such waveforms, waveforms (8), (9), (10), when display contents are not rewritten,
(11) It is possible to eliminate the voltage peak value difference, and a flicker-free display can be obtained.

【0018】さて、このこの1/3バイアス法を用いた
場合の最大の問題は、書き換えを行わない画素にも1/
3のバイアス電圧が印加され、このバイアス電圧のため
に書き換えを行わない画素の分子の揺らぎが生じ、コン
トラストが低下するということである。例えば、部分書
き換え法を用いてキャノン社が試作した強誘電性液晶デ
ィスプレイではわずか5:1のコントラストしか得られ
ていない(神辺,電子情報通信学会専門講習会講演論文
集「オプトエレクトロニクス」−液晶表示と関連材料−
,1990年1月, p18〜26)。また、我々もこ
れまで種々の強誘電性液晶組成物を種々の構成の液晶素
子と組み合わせて表示素子を作成してきたが、1/3バ
イアス駆動法を用いて表示を行ったとき得られたコント
ラストの値は1.5〜8程度であり、商品としてははな
はだ不満足なものでしかなかった。
Now, the biggest problem when using this 1/3 bias method is that the 1/3 bias method is applied even to pixels that are not rewritten.
A bias voltage of 3 is applied, and this bias voltage causes fluctuations in the molecules of pixels that are not rewritten, resulting in a decrease in contrast. For example, a ferroelectric liquid crystal display prototyped by Canon using the partial rewriting method achieved a contrast of only 5:1 (Kanbe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Special Seminar Proceedings ``Optoelectronics'' - Liquid Crystal Display and related materials
, January 1990, p18-26). In addition, we have previously created display devices by combining various ferroelectric liquid crystal compositions with liquid crystal elements of various configurations, but the contrast obtained when displaying using the 1/3 bias driving method The value was about 1.5 to 8, and the product was extremely unsatisfactory.

【0019】一方、コントラストを向上させるための研
究もこれまで活発に行われて来た。例えば、SiO斜方
蒸着法を用いた研究がある。これは斜方蒸着によって比
較的高いプレチルトを基板界面に付与することで、層の
折れ曲がりを防ぎ、斜めに傾斜した層構造を達成すると
いうものである(上村,他,National Tec
hnical Report, 33(1), 51 
(1987).)。また、シェブロン構造を有する液晶
セルに高い電圧の交番電界を印加することにより、層構
造をブックシェルフ構造に変える方法も報告されている
。(佐藤ら,第12回液晶討論会,1F16 (198
6).)。 これらの報告では、いずれも高いコントラスト特性がえ
られたことが述べられている。しかしながら、前記の斜
方蒸着法は、蒸着角度を基板内で均一に作製する技術が
難しいことや、真空プロセスを有するために製造装置を
コストアップをまねくなど、生産面で大きな問題がある
。また後述の電界を印加する方法は、液晶セル内で均一
に層構造を変化させるのが難しく、長期の時間の経過と
ともに序々に元のシェブロン構造に変化するものも多く
、未だ実用化には至っていない。加えて、前述した1/
3バイアス駆動法によってこれらの素子を駆動したとい
う報告はなく、このような手法によって大容量の高コン
トラスト表示素子が実現できるのかどうか、現段階では
はなはだ疑問である。
On the other hand, research has been actively conducted to improve contrast. For example, there is research using the SiO oblique evaporation method. This method uses oblique deposition to impart a relatively high pretilt to the substrate interface, thereby preventing layer bending and achieving an obliquely inclined layer structure (Kamimura, et al., National Tec
hnical Report, 33(1), 51
(1987). ). A method has also been reported in which the layer structure is changed to a bookshelf structure by applying a high voltage alternating electric field to a liquid crystal cell having a chevron structure. (Sato et al., 12th LCD Symposium, 1F16 (198
6). ). These reports all state that high contrast characteristics were obtained. However, the above-mentioned oblique evaporation method has major problems in terms of production, such as the difficulty in achieving a uniform evaporation angle within the substrate and the need for a vacuum process, which increases the cost of the manufacturing equipment. In addition, with the method of applying an electric field described below, it is difficult to uniformly change the layer structure within the liquid crystal cell, and in many cases the structure gradually changes to the original chevron structure over a long period of time, so it has not yet been put to practical use. not present. In addition, the above-mentioned 1/
There have been no reports of driving these elements using the three-bias driving method, and at this stage it is highly questionable whether a large-capacity, high-contrast display element can be realized by such a method.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の研究者
らは1/3バイアス駆動法において良好なコントラスト
を得、かつ実用上必要なその他の仕様を満たすことを目
的として鋭意研究を重ねた結果、本発明に達した。
[Means and effects for solving the problem] The researchers of the present invention have conducted extensive research with the aim of obtaining good contrast in the 1/3 bias driving method and satisfying other specifications necessary for practical use. As a result, the present invention was achieved.

【0021】すなわち、本発明においては、表面に電極
を選択的に形成し、次いで絶縁膜、配向膜を形成した後
、該配向膜にラビング配向処理を施した一対の基板を、
互いに対向しあうように配置し、該基板間に強誘電性液
晶を介在させ、前記電極に選択的に電圧を印加すること
によって強誘電性液晶を駆動する強誘電性液晶表示素子
において、一対の基板のラビング配向処理の方向が平行
であり、駆動される液晶相がキラルスメクチックC相で
あり、該キラルスメクチックC相においてスメクチック
層構造が『く』の字に折れ曲がったシェブロン構造をと
っており、前記ラビング配向処理の方向と層の折れ曲が
り方向が反対方向の関係となっており、配向膜との界面
での液晶ののプレチルト角度が8°以上であり、強誘電
性液晶の配向状態がユニフォームであり、前記強誘電性
液晶が一般式(I)の化合物を95重量%以上含有する
ことを特徴とする強誘電性液晶素子が提供される。
That is, in the present invention, a pair of substrates are formed by selectively forming electrodes on their surfaces, then forming an insulating film and an alignment film, and then subjecting the alignment film to a rubbing alignment treatment.
In a ferroelectric liquid crystal display element, a pair of ferroelectric liquid crystals are arranged to face each other, a ferroelectric liquid crystal is interposed between the substrates, and the ferroelectric liquid crystal is driven by selectively applying a voltage to the electrodes. The direction of the rubbing alignment treatment of the substrate is parallel, the liquid crystal phase to be driven is a chiral smectic C phase, and the smectic layer structure in the chiral smectic C phase has a chevron structure bent in a dogleg shape, The direction of the rubbing alignment treatment and the bending direction of the layer are opposite to each other, the pretilt angle of the liquid crystal at the interface with the alignment film is 8° or more, and the alignment state of the ferroelectric liquid crystal is uniform. There is provided a ferroelectric liquid crystal element, characterized in that the ferroelectric liquid crystal contains 95% by weight or more of the compound of general formula (I).

【0022】もちろん、本発明の素子の駆動法は1/3
バイアス駆動法に限られるわけではなく、他の駆動方法
が適用可能なのは言うまでもない。
Of course, the driving method of the element of the present invention is 1/3
Needless to say, the present invention is not limited to the bias driving method, and other driving methods are applicable.

【0023】次に本発明を詳細に説明する。図3は本発
明の液晶素子の一例を示す断面図である。ガラス基板1
a上に複数本の透明電極2aが互いに平行となるように
ストライプ状に配列して形成され、この上に絶縁膜3a
、配向膜4aが形成され、配向膜4aにはラビングによ
る一軸配向処理がほどこされて、基板9が形成される。 一方、もう片側のガラス基板1b上にも同様の条件で複
数本の透明電極2bが、互いに平行となるようにストラ
イプ状に配列して形成され、その上に絶縁膜3b、配向
膜4bが形成され、配向膜4bにはラビング配向処理が
ほどこされ基板10が形成される。
Next, the present invention will be explained in detail. FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of the liquid crystal element of the present invention. Glass substrate 1
A plurality of transparent electrodes 2a are arranged in stripes parallel to each other, and an insulating film 3a is formed on the transparent electrodes 2a.
, an alignment film 4a is formed, and a uniaxial alignment process is performed on the alignment film 4a by rubbing to form a substrate 9. On the other hand, on the other side of the glass substrate 1b, a plurality of transparent electrodes 2b are formed in a stripe pattern parallel to each other under the same conditions, and an insulating film 3b and an alignment film 4b are formed thereon. Then, the alignment film 4b is subjected to a rubbing alignment treatment to form the substrate 10.

【0024】ついで、この基板10は、もう一方の基板
9と互いに配向膜4a,4bが対向し合い、互いの透明
電極2a,2bが直交し、ラビング方向がほぼ一致する
ようにし、1.5〜3μm程度の間隔を隔ててシール部
材6で貼り合わせる。これらの基板9,10間に強誘電
性液晶7を介在させて液晶セル11が作成される。更に
、このセルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板12
a,12bを配置し、偏光板の一方の偏光軸をセルの液
晶のどちらか一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示装置
とする。
Next, this substrate 10 and the other substrate 9 are arranged so that the alignment films 4a and 4b face each other, the transparent electrodes 2a and 2b are perpendicular to each other, and the rubbing directions are almost the same. They are pasted together with a sealing member 6 with an interval of about 3 μm between them. A liquid crystal cell 11 is created by interposing a ferroelectric liquid crystal 7 between these substrates 9 and 10. Furthermore, a polarizing plate 12 whose polarization axis is substantially perpendicular to the top and bottom of this cell is provided.
a and 12b, and the polarization axis of one of the polarizing plates is substantially aligned with the optical axis of either one of the liquid crystals of the cell, thereby forming a liquid crystal display device.

【0025】さて、このような強誘電性液晶素子におい
てはキラルスメクチックC層における層構造は、一般的
には、『く』の字におれまがったシェブロン構造を有し
ていることが知られている。ところで、この層の折れ曲
がる方向には第4図(a)に示すように、二通りの方向
(17,18)があり、これに伴って二つの異なった配
向状態が生じる。このとき層の折れ曲がりの方向が変化
する所には、ジグザグ欠陥と呼ばれる配向欠陥が生じる
。第4図(b)はジグザグ欠陥を偏光顕微鏡で観察した
ときの模式図であるが、ジグザグ欠陥はライトニング欠
陥(15)と呼ばれる欠陥と、ペアピン欠陥(16)と
呼ばれる欠陥とに分類することができる。これまでの研
究の結果、層構造が<<>>となっている部分がライト
ニング欠陥に対応しており、層構造が>><<となって
いる部分がヘアピン欠陥に対応していることが明らかと
なっている(Jpn. J. Appl. Phys.
, 28, 50 (1988).)。
Now, it is known that in such a ferroelectric liquid crystal element, the layer structure of the chiral smectic C layer generally has a chevron structure that is twisted into a dogleg. There is. By the way, as shown in FIG. 4(a), there are two directions (17, 18) in which this layer bends, and two different orientation states occur accordingly. At this time, an alignment defect called a zigzag defect occurs where the direction of bending of the layer changes. Figure 4(b) is a schematic diagram of a zigzag defect observed using a polarizing microscope. Zigzag defects can be classified into defects called lightning defects (15) and defects called paired pin defects (16). can. As a result of previous research, it has been found that parts with a layer structure of <<>> correspond to lightning defects, and parts with a layer structure of >><< correspond to hairpin defects. It has become clear (Jpn. J. Appl. Phys.
, 28, 50 (1988). ).

【0026】さて、このような2つの配向はラビング方
向との関係からC1配向、C2配向と呼ばれている(神
辺,電子情報通信学会専門講習会講演論文集「オプトエ
レクトロニクス」−液晶表示と関連材料−,1990年
1月,p18〜26)。図5はこれら2つの配向を説明
するための図である。図5に記されている円錐状の図形
は、スイッチングの際に、液晶分子が動きうる軌道で、
層法線25に対して液晶のティルト角26だけ傾いた軌
道である。 この関係に関しては、特開平1−1584
15の中でも論じており、ラビング軸と層の折れ曲がり
方向が同じである23の場合をC1配向(シェブロン1
)、逆である24の場合をC2配向(シェブロン2)と
定義されている。C1配向とC2配向は、基板界面の液
晶分子のプレティルトが無い場合には、ほぼ等価な配向
状態を示すが、ラビング処理などの一軸配向処理をした
場合図6に示すような方向に、液晶分子のプレチルト2
2が生ずる。このプレチルトを大きくすると、C1配向
とC2配向での液晶分子の配向状態の差が顕著になって
いく。プレティルト角度は2°程度以上あれば差は顕著
であることを本発明の研究者らは確認している。また、
C1配向の方がより高温側に出現する傾向のあることも
報告されている(神辺,電子情報通信学会専門講習会講
演論文集「オプトエレクトロニクス」−液晶表示と関連
材料−,1990年1月, p−18〜26.)。
Now, these two orientations are called the C1 orientation and the C2 orientation due to their relationship with the rubbing direction (Kanbe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Special Seminar Proceedings ``Optoelectronics'' - Related to Liquid Crystal Displays) Materials, January 1990, p18-26). FIG. 5 is a diagram for explaining these two orientations. The conical shape shown in Figure 5 is a trajectory in which liquid crystal molecules can move during switching.
The trajectory is inclined by the tilt angle 26 of the liquid crystal with respect to the layer normal 25. Regarding this relationship, please refer to Japanese Patent Application Laid-open No. 1-1584.
15, and the case of 23 where the rubbing axis and the bending direction of the layer are the same is called C1 orientation (chevron 1
), and the opposite case of 24 is defined as C2 orientation (chevron 2). The C1 orientation and the C2 orientation show almost equivalent alignment states when there is no pretilt of the liquid crystal molecules at the substrate interface, but when uniaxial alignment treatment such as rubbing treatment is applied, the liquid crystal molecules change in the direction shown in Figure 6. Pre-tilt 2
2 occurs. When this pretilt is increased, the difference in the orientation state of liquid crystal molecules between the C1 orientation and the C2 orientation becomes remarkable. The researchers of the present invention have confirmed that the difference is significant if the pretilt angle is about 2° or more. Also,
It has also been reported that the C1 orientation tends to appear at higher temperatures (Kanbe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Specialized Seminar Proceedings "Optoelectronics" - Liquid Crystal Displays and Related Materials -, January 1990, p-18-26.).

【0027】図7は強誘電性液晶のスイッチングを示す
ための模式図を示す。a⇔b間、c⇔d間のスイッチン
グは、基板界での分子が動きにくい場合のC1配向およ
びC2配向のメモリ状態の分子(Cダイレクター )の
様子を模式的に記したものである。この場合においては
、メモリー状態の切り替えは、シェブロン構造のつなぎ
め部分14の周辺だけで起こっている。言い換えれば、
基板界面では分子はスイッチングしていないと言うこと
ができ、通常このようなメモリ状態はツイスト配向と呼
ばれている。この場合、界面における分子の配置を考え
ると、C1配向ではnダイレクタ20は大きくねじれた
状態になっており、逆にC2配向では小さなねじれ状態
になっている。それゆえ、C1配向の方がツイスト配向
を取り易いことが予想される。実際、特開平−1584
15によれば、セルの上下に偏光板を直交させて配置し
、セルをその中で回転させるたとき、C1配向では消光
する場所がなく、C2配向では消光する場所があり、C
1配向に比べC2配向の方が、良いコントラスト特性が
得られることが報告されている。
FIG. 7 shows a schematic diagram showing switching of a ferroelectric liquid crystal. Switching between a⇔b and between c⇔d is a schematic representation of the state of molecules (C director) in the memory state of C1 orientation and C2 orientation when molecules are difficult to move in the substrate field. In this case, the memory state switching occurs only around the connecting portion 14 of the chevron structure. In other words,
It can be said that molecules are not switching at the substrate interface, and this memory state is usually called twisted orientation. In this case, considering the arrangement of molecules at the interface, the n-director 20 is in a largely twisted state in the C1 orientation, and conversely in a small twisted state in the C2 orientation. Therefore, it is expected that the C1 orientation is easier to obtain a twisted orientation. In fact, JP-A-1584
According to No. 15, when polarizing plates are arranged perpendicularly above and below a cell and the cell is rotated therein, there is no place where the light is quenched in the C1 orientation, and there is a place where the light is quenched in the C2 orientation.
It has been reported that better contrast characteristics can be obtained with the C2 orientation than with the C1 orientation.

【0028】このような結果は配向膜のプレチルト角度
が小さいときにしばしば得られるもので、同様の結果を
本発明の研究者たちも確認したが、本発明の研究者たち
は、配向膜のプレチルト角度がもっと大きいときには違
った現象が生じることを見い出した。すなわちプレチル
ト角度が8°以上という大きな値を示す配向膜を用いる
と、高温側のC1配向においては、明確な消光位置を示
す領域と消光する位置を示さない領域とが観察され、低
温側のC2配向では、明確な消光位置を示す領域のみが
観察される。ユニフォーム配向とツイスト配向とを消光
位の有無によって区別することが一般に認められている
ので(福田, 竹添,「強誘電性液晶の構造と物性」,
コロナ社,1990年, p−327)、今ここで、C
1配向で消光位を示すものをC1U(C1ユニフォーム
)配向、C1配向で消光位を示さないものをC1T(C
1ツイスト)配向と呼ぶことにする。C2配向について
は一種類の配向しか得られなかったので、C2配向との
み標記することにする。
Such results are often obtained when the pretilt angle of the alignment film is small, and similar results were confirmed by the researchers of the present invention. We found that a different phenomenon occurs when the angle is larger. That is, when using an alignment film with a large pretilt angle of 8° or more, in the C1 orientation on the high temperature side, a region showing a clear extinction position and a region showing no extinction position are observed, and in the C2 orientation on the low temperature side, a region showing a clear extinction position and a region showing no extinction position are observed. In the orientation, only regions exhibiting clear extinction positions are observed. It is generally accepted that uniform orientation and twisted orientation can be distinguished by the presence or absence of an extinction position (Fukuda, Takezoe, "Structure and physical properties of ferroelectric liquid crystals",
Coronasha, 1990, p-327), here and now, C
1 orientation that exhibits an extinction position is C1U (C1 uniform) orientation, and C1 orientation that does not exhibit an extinction position is C1T (C1 orientation).
1 twist) orientation. As for C2 orientation, only one type of orientation was obtained, so it will be referred to only as C2 orientation.

【0029】この現象をもう少し考察すると次のように
言うことができる。すなわち、図7のa ̄dを用いて説
明した現象は、基板界面で分子が動きにくい場合につい
て述べたわけであるが、界面付近の分子を動き易くし、
界面反転が発生した場合を考えると、状況が異なってく
る。図7e,f,g,hは界面反転が発生した場合のC
1配向,C2配向でのメモリー状態の分子の様子を記し
たものである。電界を印加した時のスイッチングは、e
⇔f間、g⇔h間で生ずる。この場合C1配向において
は、2つのメモリー状態共に上下基板の分子のねじれ状
態はなくなり、しかも、2つのメモリー状態間の光軸角
度(メモリ角度)が広くなる。このため、直交ニコル中
で消光が可能なだけでなく、セルを消光位置に設置し、
電圧印加を行ってもうひとつのメモリー状態に光軸を切
り替えた時の光軸角の動きが大きいために、大きな光変
化が得られる。一方、C2配向においては、界面近傍の
分子の反転が起こったとしても、図から分かるように、
第一のメモリー状態(g)と第二のメモリー状態(h)
との間では、光軸の変化が小さい。従ってC1配向の方
がより高いコントラストが得られること推定できる。ハ
イプレチルトの配向膜を用いると、一般に基板界面で分
子が動き易くなると理解しており、これが上記の現象と
結び付くものと考えている。
If we consider this phenomenon a little more, we can say the following. In other words, the phenomenon explained using a ̄d in FIG. 7 was described for the case where molecules are difficult to move at the substrate interface, but by making the molecules near the interface easier to move,
The situation becomes different when considering the case where interface inversion occurs. Figure 7e, f, g, h are C when interface inversion occurs.
This figure shows the appearance of molecules in memory states in 1 orientation and C2 orientation. Switching when an electric field is applied is e
Occurs between ⇔f and between g⇔h. In this case, in the C1 orientation, the twisted state of the molecules of the upper and lower substrates disappears in both the two memory states, and the optical axis angle (memory angle) between the two memory states becomes wider. Therefore, not only is quenching possible in crossed Nicols, but the cell can also be placed in the quenching position.
When voltage is applied and the optical axis is switched to another memory state, the movement of the optical axis angle is large, resulting in a large optical change. On the other hand, in the C2 orientation, even if molecules near the interface are inverted, as can be seen from the figure,
First memory state (g) and second memory state (h)
The change in the optical axis between the two is small. Therefore, it can be estimated that higher contrast can be obtained with the C1 orientation. We understand that when a high pretilt alignment film is used, molecules generally move more easily at the substrate interface, and we believe that this is linked to the above phenomenon.

【0030】さて、プレチルト角度の大きな配向膜を用
いた場合、C1U,C1T,およびC2の3つの配向状
態が観察されるわけであるが、1/3バイアス駆動を用
いて部分書き換え法を行ったとき、得られるコントラス
トには次のような傾向があることを本発明の研究者らは
見いだした。 C1U>C2>C1T
Now, when an alignment film with a large pretilt angle is used, three alignment states, C1U, C1T, and C2, are observed, but the partial rewriting method was performed using 1/3 bias drive. The researchers of the present invention have found that the contrast obtained has the following tendency when C1U>C2>C1T

【0031】すなわち、従来の知見(例えば、神辺,電
子情報通信学会専門講習会講演論文集「オプトエレクト
ロニクス」−液晶表示と関連材料−,1990年1月,
 p18−26.)によれば、低温側で出現するC2配
向を用いた方が良好なコントラストが得られ、それゆえ
にできるだけ高温でC1配向→C2配向の転移が生じる
ことが好ましいとされてきたわけであるが(この場合で
も1/3バイアス駆動においては5程度のコントラスト
しかえられないことを確認しておく必要がある。)、本
発明者らは、配向膜と液晶の界面での液晶のプレチルト
が高い場合には、C1U配向を用いて1/3バイアス駆
動を行うことによって高いコントラストが得られること
を見いだしたのである。
[0031] That is, conventional knowledge (for example, Kannabe, Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Specialized Seminar Proceedings "Optoelectronics" - Liquid Crystal Displays and Related Materials -, January 1990,
p18-26. ), it has been said that better contrast can be obtained by using the C2 orientation, which appears at lower temperatures, and therefore it is preferable for the transition from C1 orientation to C2 orientation to occur at as high a temperature as possible (this (It is necessary to confirm that even if the pretilt of the liquid crystal at the interface between the alignment film and the liquid crystal is high, found that high contrast could be obtained by performing 1/3 bias driving using C1U orientation.

【0032】プレチルトが高いときのC1U配向を1/
3バイアス駆動で駆動したときに高いコントラストが得
られる理由は完全には明確になっていないが、少なくと
も本発明者らはバイアス電圧が印加されているときの分
子の揺らぎがC2配向よりも小さく、黒状態での光の透
過が小さいことを確かめている。
[0032] When the pretilt is high, the C1U orientation is reduced to 1/
The reason why high contrast is obtained when driving with 3 bias driving is not completely clear, but at least the present inventors have found that the fluctuation of molecules when a bias voltage is applied is smaller than in the C2 orientation. It has been confirmed that light transmission in the black state is small.

【0033】さて、次にC1U,C1T,C2の各配向
の見分け方について述べる。まずC1配向かC2配向か
の見分けかたであるが、セル内に発生するジグザグ欠陥
の形状から層の折れ曲がり方向が決定できる。欠陥はラ
イトニングとヘアピンの2種類の形状があり、これらの
二つの欠陥の方向を観察することにより、ラビング方向
と層の折れ曲がり方向の関係を決定できる(第4図参照
)。一方、ラビング方向と分子のプレチルトの方向との
関係は第6図のようになることが一般に認められている
ので、これらの関係を用いて、C1配向とC2配向とを
区別することができる。
Now, how to distinguish between the orientations of C1U, C1T, and C2 will be described. First, how to distinguish between C1 orientation and C2 orientation, the bending direction of the layer can be determined from the shape of zigzag defects occurring within the cell. There are two types of defects: lightning and hairpin, and by observing the directions of these two defects, the relationship between the rubbing direction and the bending direction of the layer can be determined (see Figure 4). On the other hand, since it is generally accepted that the relationship between the rubbing direction and the pretilt direction of the molecule is as shown in FIG. 6, the C1 orientation and the C2 orientation can be distinguished using these relationships.

【0034】つぎにツイスト配向(T)か、ユニフォー
ム配向(U)かの判別法であるが、本特許では、二つの
状態のうち、消光位が現れるものをユニフォーム、現れ
ないものをツイストとすることを先に述べた。
Next, how to determine whether the orientation is twisted (T) or uniform (U), in this patent, of the two states, the state in which the extinction position appears is defined as uniform, and the state in which it does not appear is defined as twisted. I mentioned that earlier.

【0035】更にユニフォームとツイストとを反転ドメ
インの観察によって区別することもできる。すなわち、
強誘電性液晶セルに低周波の三角波を印加しながら顕微
鏡観察をすると、反転ドメインが観察される。この際、
シェブロンのつなぎめで発生する内部回位の移動による
ドメイン反転(舟型のドメインと呼ばれている)はツイ
スト配向、ユニフォーム配向にかかわらず発生する。従
ってこの反転以外にもう一つ以上ドメイン反転 が観測
された場合、界面での反転と判断でき、配向がユニフォ
ームであると判断できる。
Furthermore, uniforms and twists can be distinguished by observing inverted domains. That is,
When observing a ferroelectric liquid crystal cell under a microscope while applying a low-frequency triangular wave, an inverted domain is observed. On this occasion,
Domain inversion (called a boat-shaped domain) due to movement of internal dislocations that occurs at chevron connections occurs regardless of whether the orientation is twisted or uniform. Therefore, if one or more domain inversions are observed in addition to this inversion, it can be determined that the inversion is at the interface, and that the orientation is uniform.

【0036】さて、これまで述べてきたように、本発明
においては、プレチルト角度の大きな配向膜を用いて作
成したC1U配向を用いることによって、1/3バイア
ス駆動を用いて部分書き換え法を行ったとき、良好なコ
ントラストが得られることを見いだしたわけであるが、
残念なことに、どのような強誘電性液晶材料を用いても
C1U配向の双安定スイッチングを実現できるわけでは
ない。適切でない材料を用いた場合には、駆動温度領域
でC2配向となったり、C1配向が実現できてもC1T
となったり、あるいはCIU配向が実現できてもスイッ
チングしなかったり、あるいはその温度領域が極めて狭
かったりという問題が発生する。実際、本発明者らもこ
れまで作成した強誘電性液晶や、市販ないしはサンプル
提供されている強誘電性液晶を上記の強誘電性液晶素子
に適用してみたが、室温を中心に広い温度範囲でCIU
配向でのスイッチングを実現させることはできなかった
Now, as described above, in the present invention, by using the C1U orientation created using an alignment film with a large pretilt angle, a partial rewriting method is performed using 1/3 bias drive. They found that good contrast could be obtained when
Unfortunately, bistable switching of the C1U orientation cannot be achieved using any ferroelectric liquid crystal material. If an inappropriate material is used, the C2 orientation may occur in the driving temperature range, or the C1T orientation may occur even if the C1 orientation is achieved.
Or, even if CIU orientation can be achieved, switching may not occur, or the temperature range thereof may be extremely narrow. In fact, the present inventors have applied ferroelectric liquid crystals that have been created so far and commercially available or sample-provided ferroelectric liquid crystals to the above-mentioned ferroelectric liquid crystal elements; At CIU
Orientation switching could not be realized.

【0037】また、強誘電性液晶材料には、高速応答性
、良好な配向性、良好な化学的安定性、良好な光安定性
、適切な屈折率異方性などを有することも求められる。 このような条件を満たす強誘電性液晶材料について本研
究者らは鋭意検討を重ねた結果、下記の一般式(I)の
化合物を95重量%以上を含む液晶組成物を前述の液晶
素子に組み合わせることによって、室温を中心に広い温
度範囲でC1U配向を示し、かつ1/3バイアス駆動に
おいて良好なコントラストを示す液晶素子を作製できる
ことを見いだした。
The ferroelectric liquid crystal material is also required to have high-speed response, good orientation, good chemical stability, good optical stability, and appropriate refractive index anisotropy. As a result of extensive research into ferroelectric liquid crystal materials that meet these conditions, the present researchers combined a liquid crystal composition containing 95% by weight or more of the compound of general formula (I) below with the above-mentioned liquid crystal element. The inventors have discovered that, by doing so, it is possible to produce a liquid crystal element that exhibits C1U orientation over a wide temperature range centered around room temperature and exhibits good contrast under 1/3 bias driving.

【0038】[0038]

【化7】[C7]

【0039】また、液晶と配向膜との界面での液晶のプ
レチルト角に比べて、液晶のチルト角が5°大きくない
方が好ましいことも本発明者らは見いだしている。
The present inventors have also found that it is preferable that the tilt angle of the liquid crystal is not 5° greater than the pretilt angle of the liquid crystal at the interface between the liquid crystal and the alignment film.

【0040】一般式(  )の化合物に属する例として
は副式(II)〜(VI)の化合物をあげることができ
る。
Examples of compounds belonging to the general formula ( ) include compounds of the sub-formulas (II) to (VI).

【0041】[0041]

【化8】[Chemical formula 8]

【0042】[0042]

【化9】[Chemical formula 9]

【0043】[0043]

【化10】[Chemical formula 10]

【0044】[0044]

【化11】[Chemical formula 11]

【0045】[0045]

【化12】[Chemical formula 12]

【0046】式(I)〜(VI)の定義における直鎖ま
たは分枝鎖のアルキル基には、メチル、エチル、プロピ
ル、i−プロピル、ブチル、i−ブチル、ペンチル、1
−又は2−メチルブチル、ヘキシル、1−又は3−メチ
ルペンチル、ヘプチル、1−又は4−メチルヘキシル、
オクチル、1−メチルヘプチル、ノニル、1−又は6−
メチルオクチル、デシル、1−メチルノニル、ウンデシ
ル、1−メチルデシル、ドデシル、1−メチルウンデシ
ルなどが含まれる。また、  式(I)〜(V)の定義
における直鎖または分枝鎖のアルキルオキシ基には上記
アルキル基にエーテル基が結合したものなどが含まれる
。 これらのアルキル基またはアルキルオキシ基中で炭素鎖
に不斉炭素が含まれてもよい。また、これらのアルキル
基またはアルキルオキシ基中の1つ以上の水素原子がフ
ッ素原子、塩素原子、臭素原子、シアノ基、ニトロ基、
トリフルオロメチル基、メトキシ基、などで置換されて
いてもよい。
Straight-chain or branched alkyl groups in the definitions of formulas (I) to (VI) include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, i-butyl, pentyl, 1
- or 2-methylbutyl, hexyl, 1- or 3-methylpentyl, heptyl, 1- or 4-methylhexyl,
Octyl, 1-methylheptyl, nonyl, 1- or 6-
Includes methyloctyl, decyl, 1-methylnonyl, undecyl, 1-methyldecyl, dodecyl, 1-methylundecyl, and the like. Further, the linear or branched alkyloxy group in the definitions of formulas (I) to (V) includes those in which an ether group is bonded to the above alkyl group. The carbon chain of these alkyl groups or alkyloxy groups may contain an asymmetric carbon. In addition, one or more hydrogen atoms in these alkyl groups or alkyloxy groups may be a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, a cyano group, a nitro group,
It may be substituted with a trifluoromethyl group, a methoxy group, etc.

【0047】副式(II)で表される化合物の例として
は、
Examples of compounds represented by sub-formula (II) include:

【化13】 などが挙げられる。[Chemical formula 13] Examples include.

【0048】副式(IV)で表される化合物の例として
は、
Examples of compounds represented by sub-formula (IV) include:

【化14】 などがあげられる。[Chemical formula 14] etc.

【0049】副式(III)で表される化合物の例とし
ては、
Examples of compounds represented by sub-formula (III) include:

【化15】 などがあげることができる。[Chemical formula 15] etc. can be given.

【0050】副式(V)で表される化合物の例としては
Examples of compounds represented by sub-formula (V) include:

【化16】 などがあげることができる。[Chemical formula 16] etc. can be given.

【0051】副式(VI)で表される化合物の例として
は、
Examples of compounds represented by sub-formula (VI) include:

【化17】 などをあげることができる。[Chemical formula 17] etc. can be given.

【0052】[0052]

【実施例】実施例1 表1に示す化合物No.101〜112を用いて表2に
示す組成の液晶組成物No.201〜203を作製した
。これらの液晶組成物は室温でスメクチックC相を示し
た。これらの組成物の相転移温度を表3に示す。
[Example] Example 1 Compound No. shown in Table 1. Liquid crystal composition No. 101 to 112 having the composition shown in Table 2 was prepared. 201 to 203 were produced. These liquid crystal compositions exhibited a smectic C phase at room temperature. Table 3 shows the phase transition temperatures of these compositions.

【0053】[0053]

【表1】[Table 1]

【0054】[0054]

【表2】[Table 2]

【0055】[0055]

【表3】[Table 3]

【0056】実施例2 2枚のガラス基板上のそれぞれにに1000Åの厚さの
ITO膜を形成し、その上に500ÅのSiO2絶縁膜
を形成し、これに表4の配向膜をスピンコーターにて4
00Åの厚みに形成し、この後レーヨン系の布を用いて
ラビングによる一軸配向処理を行った。これらの基板を
、ラビング方向が反平行となるように厚さ20μmで貼
り合わせて液晶セルを作製した。これにメルク社製ネマ
チック液晶E−8を注入し、磁場容量法を用いて液晶分
子の基板からのプレチルト角度を測定した。結果を表4
に示す。
Example 2 An ITO film with a thickness of 1000 Å was formed on each of two glass substrates, a SiO2 insulating film with a thickness of 500 Å was formed on it, and the alignment film shown in Table 4 was coated on this using a spin coater. Te4
The film was formed to a thickness of 0.00 Å, and then uniaxially aligned by rubbing with a rayon cloth. A liquid crystal cell was fabricated by bonding these substrates to a thickness of 20 μm so that the rubbing directions were antiparallel. Nematic liquid crystal E-8 manufactured by Merck was injected into this, and the pretilt angle of the liquid crystal molecules from the substrate was measured using a magnetic field capacitance method. Table 4 shows the results.
Shown below.

【0057】[0057]

【表4】 実施例3 図3に示す構成の強誘電性液晶素子を作製した。ガラス
基板1a上に1000Åの厚さの複数本のITO透明電
極2aを互いに平行となるようにストライプ状に配列し
て形成し、その上に絶縁膜3aとして500ÅのSiO
2を形成し、次に、配向膜4aとしてPSI−X−A−
2001(チッソ石油化学株式会社製ポリイミド)をス
ピンコーターにて400Åの厚みに形成し、この後レー
ヨン系の布を用いてラビングによる一軸配向処理を行い
基板9を形成した。一方、もう片側のガラス基板1b上
にも同様の条件で処理を行い、基板10を形成した。
[Table 4] Example 3 A ferroelectric liquid crystal element having the configuration shown in FIG. 3 was manufactured. A plurality of ITO transparent electrodes 2a with a thickness of 1000 Å are arranged in stripes in parallel with each other on a glass substrate 1a, and an insulating film 3a of 500 Å of SiO2 is formed on the glass substrate 1a.
2 is formed, and then PSI-X-A- is formed as an alignment film 4a.
2001 (polyimide manufactured by Chisso Petrochemical Co., Ltd.) was formed to a thickness of 400 Å using a spin coater, and then uniaxially aligned by rubbing with a rayon cloth to form a substrate 9. On the other hand, the other glass substrate 1b was also processed under the same conditions to form the substrate 10.

【0058】ついで、この基板9ともう一方の基板10
とを、互いに配向膜4a,4bが対向し合い、互いの透
明電極2a,2bが直交し、ラビング方向がほぼ一致す
るように、1.5μmの間隔を隔ててシリカスペーサー
を介してエポキシ樹脂製のシール部材6で貼り合わせた
。これらの基板9,10間には、真空注入法で注入口か
ら実施例1で作製した強誘電性液晶組成物No.201
〜203をそれぞれ注入したのちアクリル系のUV硬化
型の樹脂で注入口を硬化して液晶セル11を作成した。 更に、このセルの上下に偏光軸をほぼ直交させた偏光板
12a,12bを配置し、偏光板の一方の偏光軸をセル
の液晶のどちらか一方の光軸にほぼ一致させて液晶表示
装置とした。
Next, this substrate 9 and the other substrate 10
are made of epoxy resin with an interval of 1.5 μm interposed between them so that the alignment films 4a and 4b face each other, the transparent electrodes 2a and 2b are orthogonal to each other, and the rubbing directions are almost the same. They were bonded together using a sealing member 6. Between these substrates 9 and 10, ferroelectric liquid crystal composition No. 1 prepared in Example 1 was inserted through the injection port using a vacuum injection method. 201
203 were respectively injected, and the injection ports were cured with an acrylic UV-curable resin to create a liquid crystal cell 11. Furthermore, polarizing plates 12a and 12b with polarizing axes substantially perpendicular to each other are placed above and below this cell, and one polarizing axis of the polarizing plate is made to substantially match the optical axis of either one of the liquid crystals in the cell, thereby creating a liquid crystal display device. did.

【0059】これらの強誘電性液晶素子の配向の様子を
調べたところ、スメクチックC−スメクチックA転移点
から室温までの温度領域において、微小なジグザグ欠陥
に囲まれた面積的には小さなC2配向の領域を除けば、
全面C1U配向であった。
When we investigated the orientation of these ferroelectric liquid crystal elements, we found that in the temperature range from the smectic C-smectic A transition point to room temperature, a small C2 orientation surrounded by minute zigzag defects was observed. Except for the area,
The entire surface had C1U orientation.

【0060】これらの強誘電性液晶素子のキラルスメク
チックC相におけるチルト角θとメモリ角θMを測定し
た。チルト角θは液晶セルに±10Vの矩形波を印加し
、このとき得られる2つの消光位間の角度の1/2で定
義した。メモリ角θMは図8(a)に示す波形の電圧を
印加し、このとき得られる2つのメモリ状態間の角度の
1/2で定義した。θ,θM,θM/θを温度に対して
プロットした(図9〜図11)。
The tilt angle θ and memory angle θM in the chiral smectic C phase of these ferroelectric liquid crystal elements were measured. The tilt angle θ was defined as 1/2 of the angle between two extinction positions obtained by applying a ±10 V rectangular wave to the liquid crystal cell. The memory angle θM was defined as 1/2 of the angle between the two memory states obtained by applying a voltage having the waveform shown in FIG. 8(a). θ, θM, and θM/θ were plotted against temperature (FIGS. 9 to 11).

【0061】図8(a)に示す波形の電圧(V=±20
V)を印加し、メモリパルス幅を測定した。メモリパル
ス幅は双安定スイッチングさせることのできる最小のパ
ルス幅とした。パルス幅をメモリパルス幅に設定して、
図8(a)の波形を印加したところ30以上のコントラ
ストが得られた。
The voltage of the waveform shown in FIG. 8(a) (V=±20
V) was applied and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allowed bistable switching. Set the pulse width to the memory pulse width,
When the waveform shown in FIG. 8(a) was applied, a contrast of 30 or more was obtained.

【0062】図8(b)に示す1/3バイアス波形の電
圧(V=±20V)を印加し、メモリパルス幅を測定し
た。メモリパルス幅は双安定スイッチングさせることの
できる最小のパルス幅とした。結果を図9〜図11に示
す。また、パルス幅をメモリパルス幅に設定して、図8
(b)の波形を印加したところ、15〜30という高い
コントラストが得られた。この場合、バイアス印加時に
おいても良好な黒状態が維持できており、バイアス電圧
による分子の揺らぎが抑制されていることが結論できる
A voltage (V=±20 V) with a 1/3 bias waveform shown in FIG. 8(b) was applied, and the memory pulse width was measured. The memory pulse width was set to the minimum pulse width that allowed bistable switching. The results are shown in FIGS. 9 to 11. Also, by setting the pulse width to the memory pulse width,
When the waveform of (b) was applied, a high contrast of 15 to 30 was obtained. In this case, a good black state can be maintained even when bias is applied, and it can be concluded that the fluctuation of molecules due to bias voltage is suppressed.

【0063】また、図9〜図11より明らかなように、
液晶のチルト角θは16°以下であり、プレチルト角度
に比べてさほど大きくない。このチルト角の小ささがC
1U配向が出現し、かつその配向において良好な双安定
スイッチングが実現でき、かつ高いコントラストが得ら
れる理由の一つであると考えている。
Furthermore, as is clear from FIGS. 9 to 11,
The tilt angle θ of the liquid crystal is 16° or less, which is not so large compared to the pretilt angle. The smallness of this tilt angle is C
We believe that this is one of the reasons why the 1U orientation appears, and in that orientation, good bistable switching can be achieved and high contrast can be obtained.

【0064】比較例1 実施例3で用いた配向膜PSI−X−A−2001を表
4に示す他の配向膜に変えるほかは実施例3と同様にし
て強誘電性液晶素子No.301〜305 を作製した
。実験を行った配向膜と液晶の組み合わせを第5表にま
とめた。実施例3と同様にして、図8(b) に示す1
/3 バイアス波形の電圧( V=±20V)を印加し
、メモリパルス幅を測定し、パルス幅をメモリパルス幅
に設定して、図8(b) の波形を印加したが、2 〜
7 程度の低いコントラストしか得られなかった。
Comparative Example 1 Ferroelectric liquid crystal element No. 1 was prepared in the same manner as in Example 3, except that the alignment film PSI-X-A-2001 used in Example 3 was replaced with another alignment film shown in Table 4. 301-305 were produced. Table 5 summarizes the combinations of alignment films and liquid crystals tested. 1 shown in FIG. 8(b) in the same manner as in Example 3.
/3 A bias waveform voltage (V = ±20V) was applied, the memory pulse width was measured, the pulse width was set to the memory pulse width, and the waveform shown in Figure 8(b) was applied, but 2 ~
Only a low contrast of about 7 was obtained.

【0065】[0065]

【表5】[Table 5]

【0066】比較例2 実施例3で用いた強誘電性液晶組成物No.201〜2
03 を表6に示す強誘電性液晶組成物にかえるほかは
実施例3と同様にして強誘電性液晶素子を作製した。配
向状態を観察し、図8の波形の電圧を印加してスイッチ
ングの様子を観察したが、室温でCIU配向を示しかつ
双安定のスイッチングを示したものはなかった。また、
図8(b) に示す1/3 バイアス波形の電圧( V
=±20V)を印加、メモリパルス幅を測定し、パルス
幅をメモリパルス幅に設定して、図8(b) の波形を
印加したが、7以下の低いコントラストしか得られなか
った。観察結果の主な要点を表7にまとめた。
Comparative Example 2 Ferroelectric liquid crystal composition No. 2 used in Example 3 201-2
A ferroelectric liquid crystal element was produced in the same manner as in Example 3, except that 03 was replaced with the ferroelectric liquid crystal composition shown in Table 6. The orientation state was observed and the state of switching was observed by applying a voltage with the waveform shown in FIG. 8, but none showed CIU orientation and bistable switching at room temperature. Also,
The voltage of the 1/3 bias waveform (V
= ±20 V) was applied, the memory pulse width was measured, the pulse width was set to the memory pulse width, and the waveform shown in FIG. 8(b) was applied, but only a low contrast of 7 or less was obtained. The main points of the observation results are summarized in Table 7.

【0067】[0067]

【表6】[Table 6]

【0068】[0068]

【表7】[Table 7]

【0069】[0069]

【発明の効果】本発明によれば、液晶と配向膜との界面
での液晶のプレチルト角が8°以上の配向膜を用い、該
配向膜をラビング処理し、強誘電性液晶として、一般式
(I)で表される化合物を95重量%以上含み、チルト
角が液晶と配向膜との界面での液晶のプレチルト角より
5°以上大きくはない強誘電性液晶組成物を用い、C1
U配向が出現する温度領域において、1/3 バイアス
駆動法を用いた部分書き換え法で該強誘電性液晶素子を
駆動することにより、大容量かつ高コントラストの強誘
電性液晶素子を実現できる。
According to the present invention, an alignment film in which the pretilt angle of the liquid crystal at the interface between the liquid crystal and the alignment film is 8° or more is used, the alignment film is subjected to a rubbing treatment, and a ferroelectric liquid crystal with the general formula Using a ferroelectric liquid crystal composition containing 95% by weight or more of the compound represented by (I) and having a tilt angle not larger than the pretilt angle of the liquid crystal at the interface between the liquid crystal and the alignment film by 5° or more, C1
By driving the ferroelectric liquid crystal element by a partial rewriting method using a 1/3 bias driving method in a temperature range where the U orientation appears, a ferroelectric liquid crystal element with large capacity and high contrast can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】図1は1/3 バイアス駆動法を説明するため
の図である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a 1/3 bias driving method.

【図2】図2はマトリクス型液晶素子について説明する
ための模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a matrix type liquid crystal element.

【図3】図3は本発明の強誘電性液晶素子について説明
するための素子の断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a ferroelectric liquid crystal device of the present invention.

【図4】図4はカイラルスメクチックC相のシェブロン
層構造およびジグザグ欠陥について説明するための図で
ある。
FIG. 4 is a diagram for explaining the chevron layer structure and zigzag defects of the chiral smectic C phase.

【図5】図5はカイラルスメクチックC相における分子
の配向状態について説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the orientation state of molecules in a chiral smectic C phase.

【図6】図6はラビング配向処理と液晶分子のプレチル
トとの関係を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining the relationship between rubbing alignment treatment and pretilt of liquid crystal molecules.

【図7】図7は強誘電性液晶のスイッチングについて説
明するための図である。
FIG. 7 is a diagram for explaining switching of ferroelectric liquid crystal.

【図8】図8は印加電圧波形を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing applied voltage waveforms.

【図9】図9は本発明の実施例の強誘電性液晶素子のメ
モリ角、チルト角、メモリパルス幅の温度変化を示す図
である。
FIG. 9 is a diagram showing temperature changes in memory angle, tilt angle, and memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal element according to an example of the present invention.

【図10】図10は本発明の実施例の強誘電性液晶素子
のメモリ角、チルト角、メモリパルス幅の温度変化を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing temperature changes in memory angle, tilt angle, and memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal element according to an example of the present invention.

【図11】図10は本発明の実施例の強誘電性液晶素子
のメモリ角、チルト角、メモリパルス幅の温度変化を示
す図である。
FIG. 11 is a diagram showing temperature changes in memory angle, tilt angle, and memory pulse width of a ferroelectric liquid crystal element according to an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 、1b     ガラス基板    2a,2b
   透明電極3a,3b    電極保護膜   4
a,4b  配向膜6     シール部材    7
     液晶9,10    基板        
 11     液晶セル  12a,12b  偏光
板       13   スメクチック層15   
  ライトニング欠陥 16     ヘアピン欠陥   17,18   シェブロン構造   19     ラビング方向 20     液晶分子: N ダイレクター21  
  Cダイレクター 22     プレティルト角度 23    C1 配向 24    C2 配向 25     スメクチック層の法線 26     液晶のティルト角 27     ローラー
1a, 1b glass substrate 2a, 2b
Transparent electrodes 3a, 3b Electrode protective film 4
a, 4b Orientation film 6 Seal member 7
LCD 9, 10 board
11 Liquid crystal cell 12a, 12b Polarizing plate 13 Smectic layer 15
Lightning defect 16 Hairpin defect 17, 18 Chevron structure 19 Rubbing direction 20 Liquid crystal molecule: N Director 21
C director 22 Pretilt angle 23 C1 orientation 24 C2 orientation 25 Normal line of smectic layer 26 Tilt angle of liquid crystal 27 Roller

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  一対の絶縁性基板の表面に、それぞれ
電極が選択的に形成され、次いで絶縁膜および配向膜を
形成され、該配向膜にラビング配向処理が施した後、該
一対の基板が、互いに対向しあうように配置され、該基
板間に強誘電性液晶を介在させ、前記電極に選択的に電
圧を印加することによって液晶の光軸を切り替える駆動
手段と光軸の識別を光学的に識別する手段と有する強誘
電性液晶素子において、一対の基板のラビング配向処理
の方向が平行であり、配向膜との界面での液晶分子のプ
レチルト角度が8°以上であり、駆動される液晶相がキ
ラルスメクチックC相であり、該キラルスメクチックC
相においてスメクチック層構造が『く』の字に折れ曲が
ったシェブロン構造をとっており、駆動温度領域におい
て前記ラビング配向処理の方向と層の折れ曲がり方向が
反対方向の関係となっており、強誘電性液晶の配向状態
がユニフォームであり、前記強誘電性液晶が一般式(I
)【化1】 の化合物の95重量%以上で構成されていることを特徴
とする強誘電性液晶素子。
1. Electrodes are selectively formed on the surfaces of a pair of insulating substrates, an insulating film and an alignment film are formed, and the alignment film is subjected to a rubbing alignment treatment, and then the pair of substrates is , a ferroelectric liquid crystal is interposed between the substrates, and driving means for switching the optical axis of the liquid crystal by selectively applying a voltage to the electrodes and optical axis identification are provided. In the ferroelectric liquid crystal element, the directions of the rubbing alignment treatment of the pair of substrates are parallel, the pretilt angle of the liquid crystal molecules at the interface with the alignment film is 8° or more, and the liquid crystal to be driven is The phase is a chiral smectic C phase, and the chiral smectic C
In the phase, the smectic layer structure has a chevron structure bent in a dogleg shape, and in the driving temperature range, the direction of the rubbing alignment treatment and the direction of layer bending are opposite, and the ferroelectric liquid crystal The orientation state of is uniform, and the ferroelectric liquid crystal has a general formula (I
) A ferroelectric liquid crystal device comprising 95% by weight or more of a compound represented by the following formula:
【請求項2】  一般式(I)の化合物が、副式(II
)【化2】 で表される化合物または副式(IV) 【化4】 で表される化合物を少なくとも一種、副式(III)【
化3】 で表される化合物の少なくとも一種とからなる請求項1
記載の強誘電性液晶素子。
2. The compound of general formula (I) has sub-formula (II
) [Chemical formula 2] or sub-formula (IV) [Chemical formula 4] At least one compound represented by sub-formula (III) [
Claim 1 consisting of at least one compound represented by:
The ferroelectric liquid crystal element described above.
【請求項3】  一般式(I)の化合物が、副式(V)
【化5】 で表される化合物の少なくとも一種からなる請求項1ま
たは2記載の強誘電性液晶素子。
3. The compound of general formula (I) has sub-formula (V)
The ferroelectric liquid crystal device according to claim 1 or 2, comprising at least one compound represented by the following formula.
【請求項4】  一般式(I)の化合物が、副式(VI
)【化6】 で表される化合物の少なくとも一種からなる請求項1〜
3記載の強誘電性液晶素子。
4. The compound of general formula (I) has sub-formula (VI
) [Claim 6]
3. The ferroelectric liquid crystal element according to 3.
【請求項5】  強誘電性液晶のチルト角が、駆動温度
領域において液晶と配向膜との界面での液晶のプレチル
ト角より、5°以上大きくない請求項1〜4の何れか1
つに記載の強誘電性液晶素子。
5. The tilt angle of the ferroelectric liquid crystal is not larger than the pretilt angle of the liquid crystal at the interface between the liquid crystal and the alignment film by 5° or more in the driving temperature range.
The ferroelectric liquid crystal element described in .
【請求項6】  互いに交差する方向に配列した複数の
走査電極と複数の信号電極との間に請求項1に記載した
一般式(I)の化合物を95重量%以上含有する強誘電
性液晶を介在させ、走査電極と信号電極が交差する部分
の強誘電性液晶を画素とし、信号電極には表示データに
対応する波形の信号電圧を印加し、走査電極にはその電
極上の画素の表示状態を書き換えることのできる波形の
選択電圧を線順次で印加して駆動する際に画素の表示状
態を書き換えるときに強誘電性液晶に印加される電圧に
対して、画素の表示状態を書き換えないときに強誘電性
液晶に印加される電圧が1/3の電圧であるような駆動
波形を用いることを特徴とする強誘電性液晶素子の駆動
方法。
6. A ferroelectric liquid crystal containing 95% by weight or more of the compound of general formula (I) according to claim 1 is provided between a plurality of scanning electrodes and a plurality of signal electrodes arranged in directions crossing each other. A ferroelectric liquid crystal at the intersection of the scanning electrode and the signal electrode is used as a pixel, and a signal voltage with a waveform corresponding to display data is applied to the signal electrode, and the display state of the pixel on the scanning electrode is applied to the scanning electrode. When the display state of the pixel is not rewritten for the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal when the display state of the pixel is rewritten when driving by applying a selection voltage with a waveform that can rewrite the pixel display state line-sequentially. 1. A method of driving a ferroelectric liquid crystal element, comprising using a driving waveform such that the voltage applied to the ferroelectric liquid crystal is 1/3 of the voltage.
JP2881891A 1991-02-22 1991-02-22 Ferroelectric liquid crystal element Pending JPH04267223A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2881891A JPH04267223A (en) 1991-02-22 1991-02-22 Ferroelectric liquid crystal element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2881891A JPH04267223A (en) 1991-02-22 1991-02-22 Ferroelectric liquid crystal element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04267223A true JPH04267223A (en) 1992-09-22

Family

ID=12258987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2881891A Pending JPH04267223A (en) 1991-02-22 1991-02-22 Ferroelectric liquid crystal element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH04267223A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527211A (en) * 1991-07-24 1993-02-05 Canon Inc Ferroelectric liquid crystal element
WO1997002510A1 (en) * 1995-07-03 1997-01-23 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal device
KR100446603B1 (en) * 1997-12-12 2004-11-03 삼성전자주식회사 Ferroelectric liquid crystal compound for increasing response rate of liquid crystal display device, liquid crystal composition comprising the same and liquid crystal display device using the same

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0527211A (en) * 1991-07-24 1993-02-05 Canon Inc Ferroelectric liquid crystal element
WO1997002510A1 (en) * 1995-07-03 1997-01-23 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal device
US5764328A (en) * 1995-07-03 1998-06-09 Citizen Watch Co., Ltd. Liquid crystal device with plural ferroelectric or antiferroelectric layer tilt angles per pixel
KR100446603B1 (en) * 1997-12-12 2004-11-03 삼성전자주식회사 Ferroelectric liquid crystal compound for increasing response rate of liquid crystal display device, liquid crystal composition comprising the same and liquid crystal display device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5657141A (en) Liquid crystal device
US5363225A (en) Liquid crystal element and driving method thereof including multi-value signal which ends at zero volts
JP2746486B2 (en) Ferroelectric liquid crystal device
US5646754A (en) Ferroelectric liquid crystal display device including a ferroelectric liquid crystal material capable of exhibiting the smectic A phase and the chiral smectic C phase
US5278684A (en) Parallel aligned chiral nematic liquid crystal display element
JP3119341B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
JP3119342B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
JPH04267223A (en) Ferroelectric liquid crystal element
JP3119340B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
US6661494B1 (en) Monostable ferroelectric active matrix display
JP2665420B2 (en) Liquid crystal compound, composition and display device
JPH0862639A (en) Liquid crystal device
JPH09185061A (en) Liquid crystal element and liquid crystal device
EP0271344B1 (en) Liquid crystal display element and method for driving same
JP2763212B2 (en) Liquid crystal display
JP2763220B2 (en) Liquid crystal display
JP3585186B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
JP3585183B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
JP3585184B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
JPH0553114A (en) Ferroelectric liquid crystal display device
JPH063705A (en) Liquid crystal display device
JPH0545655A (en) Ferroelectric liquid crystal display device
JP3585187B2 (en) Liquid crystal composition, liquid crystal element having the same, and liquid crystal device having the same
JPH02110434A (en) Ferroelectric liquid crystal composition and liquid crystal display device
JPH05173144A (en) Liquid crystal display device